[기고] 스마트 건설의 완성은 ‘스마트 프로젝트 관리’

4D시뮬레이션, ‘스마트건설 완성’의 초석

변완영 기자 | 기사입력 2021/04/16 [15:32]

[기고] 스마트 건설의 완성은 ‘스마트 프로젝트 관리’

4D시뮬레이션, ‘스마트건설 완성’의 초석

변완영 기자 | 입력 : 2021/04/16 [15:32]

▲ 장대철 교수  © 매일건설신문

건설산업은 인력 의존적이고 현장생산체계와 공급자 위주의 사업구조 등으로 인하여 전체 산업 중에서 생산성 증가율이 매우 낮은 산업으로 평가되고 있었다. 특히 인력의 고령화, 근로시간 단축 등 사회적 흐름에 영향을 받아 새로운 변화에 대한 요구가 증대되고 있다. 이에 따라 건설산업이 혁신하기 위하여 4차 산업혁명 기술을 활용하여 혁신을 이루어내고 도약할 기회로 만들기 위해 국가적, 산업적 노력을 진행하고 있다.

 

 현재 건설산업은 건설의 생산성 안전성을 근본적으로 개선하고, 국제 경쟁력을 확보하기 위한 해결책으로 4차 산업혁명 기술(드론, Ai, BIM, Big Data, IoT, VR/AR 등)을 융합한 기술을 스마트건설기술 발전에 집중하고 있다. 스마트건설기술은 설계, 시공, 유지관리 등 다양한 건설산업 수행단계별로 4차 산업혁명 기술을 제공하여 건설산업의 전형적인 패러다임을 혁신적으로 변화시키는 기술이다.

 

이에 굴지의 기업들 역시 선두에 서서 스마트 건설기술을 현장에 앞 다투어 도입 중이다. 현대건설은 실사에 가까운 BIM 기술을 통해 고난도 시설인 중입자암치료센터를 국내 최초로 구축하고, 스마트 건설 혁신현장 중 하나인 ‘세종-포천 고속도로 14공구’ 현장에 BIM(빌딩정보모델링) 협업 플랫폼을 포함한 디지털 도면, VR(가상현실)·AR(증강현실) 등 다양한 스마트 건설기술을 한국도로공사 초장개교량 사업단과 협력해 적용했다.

 

 LG유플러스는 지난해 ‘서초 그랑자이’ 건설현장을 시범 현장으로 선정해 건설현장 특화 무선통신, 실시간 근로자 위치 확인, AI 영상분석 기반 안전관리 시스템, 타워크레인 안전 솔루션, 사물인터넷(IoT) 헬멧 등을 실증했다. 이런 신기술 적용에 있어 국가적인 환경 조성이 도움이 되었다고 볼 수 있다.

 

스마트건설기술은 일부 현장에서 사용되고 있으나, 건설기준, 품질 검사 기준이 없고, 사업비가 증가해 현장에서 활발히 적용되지 못하고 있는 실정이었다. 이에 국토부는 스마트건설기술을 현장에 보다 쉽게 적용해 건설산업의 생산성·안전성을 향상시키기 위해 ‘스마트건설기술 현장적용 가이드 라인’을 마련했다. 이 과정에서 지난해 12월 온라인 공청회를 통해 발주처와 건설업계, 학계 등의 다양한 의견을 청취한 바 있다.

 

이러한 건설현장의 스마트건설기술 도입 환경 조성뿐만 아니라 직접적인 현장적용의 일환으로 건설사업 기술제안에 스마트 건설에 대한 항목을 추가하여 적극적인 활용을 권장하기도 하였다.


지난해 산림청은 국립지덕권산림치유원 조성공사를 국토교통부의 ‘지능형(스마트) 건설기술’을 적용한 ‘기본설계 기술제안’ 입찰방식으로 추진하였다. 또한 국토교통부의 지능형(스마트) 건설 핵심기술 상용화 정책에 맞춰 빌딩 정보 모형화(BIM) 기반 ‘지능형(스마트) 건설기술’을 국립지덕권산림치유원 조성공사의 설계와 시공단계까지 전 과정에 적용할 예정을 밝혀 스마트 기술의 전면 도입을 추진하고 있다.

 

 이렇듯 스마트 기술은 빠르게 발전하며 많은 현장에 도입되고 있다. 하지만 효율성 향상의 극대화를 위해서는 단순히 4차 산업혁명 기술의 발전과 도입뿐만 아니라 기술과 정보를 활용하여 현장을 스마트하게 관리하는 것까지 이루어져야 할 것이다.

 

스마트 기술을 통해 주어진 데이터를 가져와서 품질/안전/공정관리 등에 활용하고, 공정관리를 통해 자재, 인력, 장비 등 사업에 직접적인 영향을 끼치는 요소들을 관리하고 통제하여 사업의 비용을 절감하고 사업 기간과 가치를 향상 하는 것이 스마트 건설의 완성이라고 본다. 때문에 건설사업정보 데이터 기반의 스마트한 프로젝트 관리체계를 구축하는 것이 필요하다.

 

BIM 데이터를 기반으로 3차원 가상시공 관리 시스템을 구축하여, AI 데이터를 활용한 초기공정 세팅 및 상황별 시공 시뮬레이션 등을 활용한 공사기간 예측부터 IoT 센서를 활용한 인력, 자재, 장비, 위험 상황과 예측 정보를 활용하여 실시간 현장 관제를 수행하고, 관리자는 VR/AR을 이용하여 3차원 공간에서 실시간 각종 정보를 획득하여 현장을 관제할 뿐만 아니라 현장의 근로자까지 공사현황에 대한 정보를 공유함으로써 설계와 시공의 연계성 증진과 리스크를 기회로 전환할 수 있게 된다.

 

최근 디지털 트윈 기반의 4D시뮬레이션이 바로 스마트 건설의 완성에 초석이 되는 성과품이라고 볼 수 있다. BIM과 공정운영을 융합한 4D시뮬레이션은 보다 정확하게 건설 정보를 공정과 설계검토, 시공 방식에 대해 다각적인 정보를 보여주며 사업을 효율적으로 관리하게 된다. 이렇게 스마트 건설기술이 시공의 일부로 사용되는 것이 아니라, 기술들을 토대로 품질/안전/공정 등을 관리하는 스마트 사업관리의 영역까지 맞물려서 사업을 수행해야 스마트 건설의 효율성 증진에 시너지 효과를 내며, 비로소 스마트 건설은 완성된다고 본다.

 

건설사업도 IT의 발전과 함께 더욱 정밀한 측량 장비, 안전한 작업을 위한 대체로봇과 센서, 드론과 BIM 등 다양한 기술을 도입하고 발전시키고 있다. 건설사업의 발전 방향에는 기술의 발전과 더불어 그 기술을 맞물려 움직이는 관리체계 또한 스마트하게 발전해야 한다.

 

따라서 기술발전과 환경의 변화를 통해 발전 중인 스마트 기술 요소요소를 토대로 스마트한 프로젝트 관리까지 병행하여 확산이 된다면 건설사업의 효율화에 비약적인 증진이 이루어지리라고 기대한다.

 

 

장대철 (한양대학교 건축공정관리 겸임교수, (주)피식스컨설팅 대표이사)

 

 

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